Техническая характеристика установки УОВКМ-2,5

Производительность по фильтрату, м³/ч...................... 2,5

Выход концентрата, м³/ч............................................... 2,0

Селективность, %.......................................................... 87

Потребляемая мощность, кВт....................................... 25

Масса, кг........................................................................ 1300

Инженерные расчеты. При расчете ультрафильтрационных систем определяют производительность мембраны, селективность разделения, коэффициент проницаемости, толщину блокированной белками мембраны.

Производительность мембранных фильтров периодического действия П (м³/ч)

,

где q – нагрузка на фильтрующую поверхность, м³/м²; F – площадь фильтрующей поверхности, м²; t_ф – продолжительность фильтрации, с; t_пр – продолжительность промывки осадка, с; t_всп – продолжительность вспомогательных операций (разгрузки и подготовки фильтра), с.

При выборе насоса, подающего исходный продукт в фильтр, необходимо учитывать сопротивление перегородки.

Сопротивление перегородки R (Па×с)

,

где R_o – коэффициент сопротивления; m – динамическая вязкость фильтрующего продукта, Па×с.

Общая удельная производительность мембраны П_v (м/с)

,

где K_п – коэффициент проницаемости, м²; m – динамическая вязкость раствора, Па×с; Dр – перепад гидродинамического давления, Па; h – толщина мембранной системы, м.

Селективность разделения (%)

,

где с₁, с₂ – концентрация растворенного вещества в исходной смеси и в ультрафильтрате, %.

Коэффициент проницаемости К_n (м²)

,

где m – пористость мембраны; d – средний размер задерживаемой белковой частицы, м; t – продолжительность работы, с.

В процессе ультрафильтрации животных белковых растворов происходит формирование примембранных белковых отложений, прочно связываемых с поверхностью мембраны.

Приращение толщины прочно закрепленного белкового слоя Dd(t) (м/с)

,

где c_s – объемная концентрация белковых частиц в растворе, кг/м³; m, m₁ – пористость исходной мембраны и мембраны, блокированной слоями белка; К_п1, К_п2 – коэффициенты проницаемости слоя отложений и мембраны, м²; р_н, р_п – давления над мембраной и под мембраной, Па; t – продолжительность работы, с; b – толщина мембраны, м.

Приращение толщины слабо закрепляющегося на мембране слоя белка (м)

,

где t_о – продолжительность процесса ультрафильтрации, с.

Толщина блокированной белками мембраны h(t) (м)

.

…Совершенно очевидно, что техника не может развиваться без науки. Наука и техника должны идти нога в ногу, наука должна направлять практическое приложение техники. Лазарев Петр Петрович (1878–1942), русский физик, академик АН СССР

Прессы

 

Пресс ВПНД-10 (рис. 12.32) предназначен для отжима сока из ягод винограда. Основой пресса является сварная рама 1 из фасонного проката. На раме смонтированы перфорированный цилиндр 5 с бандажами 6, приемный литой бункер 4, специальный зубчатый редуктор 3, приводной электродвигатель 2, запорный корпус 8, упорный кронштейн 9 и гидрорегулятор 10. Внутри перфорированного цилиндра расположены шнеки: транспортирующий 15 и прессующий 12.

Прессующий шнек имеет переменные диаметр и шаг. К выходу в прессующую камеру диаметр основания шнека увеличивается, а шаг уменьшается. При этом объем прессуемой массы уменьшается, а давление увеличивается, чем и достигается необходимая степень сжатия мезги в прессе.

Рис. 12.32. Шнековый пресс ВПНД-10

Внутри шнеков проходит основной вал 18, которым прессующий шнек приводится во вращение в противоположную вращению транспортирующего шнека сторону с другой частотой. Транспортирующий шнек приводится во вращение от ступицы зубчатого колеса редуктора. С наружной верхней стороны перфорированный цилиндр закрыт кожухом 7, в нижней части цилиндра имеется сборник 14 с двумя отводами 13 отпрессованного сока. Приемный бункер оснащен сборником 17 с отводом 16.

Для контроля давления в гидросистеме предназначен манометр 11. Мезга (дробленые и целые ягоды без гребней) загружается в бункер пресса, где от нее отделяется часть сока самотека, затем мезга захватывается витками транспортирующего шнека и продвигается в цилиндр к прессующему шнеку. На стыке шнеков мезга разрыхляется, чем облегчается дальнейшее извлечение сока. Полость стыка шнеков оказывает сопротивление обратному движению мезги в приемный бункер и создает условия для нормальной работы прессующего шнека. Прессующим шнеком частично обезвоженная мезга сжимается и подается в камеру давления, где подвергается максимальному сжатию. Отжатая обезвоженная мезга далее поступает в кольцевой канал между перфорированным цилиндром и запорным конусом 8 и удаляется из пресса. Отжатый сок собирается в сборнике 14. Степень отжатия мезги в прессе зависит от величины кольцевого зазора, которая регулируется гидравлическим запорным устройством. Техническая характеристика пресса ВПНД-10 приведена в табл. 12.4.

Пресс ВПО-20А (рис. 12.33) предназначен для отжима сока из ягод винограда. Основой пресса является сваренная из фасонного проката рама 1. На раме смонтирована основная корпусная деталь 13. Сверху к корпусной детали крепится бункер 14 для приема массы, а снизу – сборник 2 для сока (сусла) первой фракции. К фланцу основной корпусной детали крепится основной перфорированный барабан 19 с бандажными кольцами жесткости 18. Внутри барабана, по его оси, расположены два шнека – транспортирующий 3 и прессующий 16. Шнеки посажены на валу 26, причем прессующий шнек соединен с валом жестко и крутящий момент передается ему шпонками 17, транспортирующий шнек посажен на валу свободно. Вал получает вращение от электродвигателя 8 через клиноременную передачу 10, стандартный зубчатый редуктор 7 и зубчатую пару 5. Транспортирующий шнек получает вращение от того же привода через цепную передачу 12 с натяжной звездочкой 4. Основной вал установлен в подшипниках 6 и 11, корпуса которых прикреплены к раме. В конце основного перфорированного барабана расположен запорный конус 20, которым регулируются площадь кольцевого отверстия для выхода отпрессованной массы и, следовательно, влажность выжимок. Передвижение конуса вдоль оси обеспечивается гидроприводом, состоящим из насоса 23 и двух цилиндров 22. Маслонасос смонтирован на кронштейне 24, прикрепленном к раме. Между последним витком прессующего шнека и запорным конусом образуется камера максимального давления. Внутри этой камеры размещен малый перфорированный барабан 27 с крышкой 21 для санитарной обработки и штуцером 25 для отвода сусла.

Рис. 12.33. Шнековый пресс ВПО-20А

Под основным перфорированным барабаном расположен сборник 28 для сбора сусла второй и третьей фракций. Привод пресса закрыт кожухом 9, а основной перфорированный барабан – двустворчатым кожухом 15.

Основной вал с прессующим шнеком вращается с частотой 3,5 об/мин, а транспортирующий шнек – с частотой 7,5 об/мин в противоположную сторону, чем обеспечиваются перемещение прессуемой массы и высокий выход сока.

При работе пресса отделенные от гребней виноградные ягоды, частично разрушенные в дробилках-гребнеотделителях, поступают в бункер пресса. Здесь масса (мезга) захватывается транспортирующим шнеком и подается к прессующему шнеку.

На участке транспортирующего шнека происходит частичное отделение сока (сусла) от мезги, который собирается и является наиболее качественным, так как содержит минимальное количество взвешенных частиц. Техническая характеристика пресса ВПО-20А приведена в табл. 12.4.

Таблица 12.4.Техническая характеристика прессов

Показатели	ВПНД-10	ВПО-20А
Производительность (по винограду), т/ч
Мощность привода, кВт
Частота вращения шнека, мин–1:
транспортирующего	2,7	7,5
прессующего	2,7	3,5
Габаритные размеры, мм	3957´920´1330´	4500´1180´1850
Масса, кг

Маслопресс МП-68 – предназначен для отжима масла путем прессования масличных семян.

Станина 14 маслопресса (рис. 12.34) выполнена литой, ее опорные стойки соединены между собой сварными трубами и двумя швеллерами. На станине со стороны выхода жмыха укреплен корпус упорного подшипника шнекового вала.

Шнековый вал 7 включает девять отдельных шнековых витков 6 и переходных колец 8, собранных на оси вала и стянутых концевой гайкой, и зеерный цилиндр 9. Ось шнекового вала 11 опирается на радиальные сферические двухрядные подшипники 12, которые фиксируются гайкой 13. Вращение шнековому валу передается от вала редуктора с помощью предохранительной муфты 3, одна из полумуфт которой установлена на оси шнекового вала. Предохранение пресса от поломок при перегрузках происходит путем срезания штифтов муфты. Рядом с полумуфтой на оси шнекового вала закреплена звездочка 4 цепной передачи привода вращающейся течки питателя 5 пресса.

Зеерная камера 9 состоит из двух половин, имеющих вертикальный разъем, шарнирное соединение снизу и клиновое соединение сверху, что вместе с лебедкой облегчает раскрытие и закрытие зеерной камеры. Внутри зеерной камеры имеются специальные ножи с выступами, которые препятствуют проворачиванию мезги вместе со шнековым валом.

Питатель 5 представляет собой вращающуюся трубу с неподвижными скребками, очищающими стенки от налипшего материала. Сверху корпус питателя закреплен на нижнем чане жаровни. Вращение трубе передается через цепную передачу и пару конических шестерен, одна из которых насажена на вращающуюся течку.

Механизм для изменения толщины выходящего из пресса жмыха 10 размещен в корпусе станины. Изменение величины зазора для регулирования выхода жмыха достигается перемещением кольца рычажной системы, которая через червячную передачу приводится в движение штурвалом, вынесенным на внешнюю сторону пресса. Имеется специальный указатель со стрелкой для установления требуемого зазора между кольцом и конусом.

Маслосборное устройство 15 состоит из сливного листа и сборника масла и закреплено между передней и задней стойками станины на швеллерах. Привод маслопресса состоит из электродвигателя 1 и редуктора 2, которые соединены муфтой 3.

Рис. 12.34. Маслопресс МП-68

Электродвигатель трехскоростной; изменяя число его полюсов, можно получить различную частоту вращения.